基于表面改性钨铼热电偶的高温温度传感器

摘要

本发明属于高温测量用的温度传感器，涉及一种适用于2600K以下短时温度测量的基于表面改性钨铼热电偶的高温温度传感器。本发明以复合陶瓷材料作为钨铼热电偶的保护膜，防止钨铼热电偶受到氧化性气氛的侵蚀而导致热电特性发生变化，钨铼热电偶表面经过镀膜处理，在其表面生长一层复合的耐高温抗氧化的陶瓷材料，保证偶丝的正常使用，同时使用特殊的保护套管材料，并通过理论分析与数值计算，保证在测量高温气流温度时较小的综合测温误差，使之能应用于高温气流环境并保持足够的热强度，辅之以适宜的结构，保证温度测量的准确性。它具有耐温高、抗氧化、响应快等优点。

主权项

一种基于表面改性钨铼热电偶的高温温度传感器，包括钨铼热电偶、绝缘瓷管与保护套管：其特征是，(1)首先以磁控溅射的方式在所述的钨铼热电偶表面镀衬底材料金属Zr，厚度为0.1μm～0.2μm，再用电子束蒸发的方式在衬底表面镀ZrO2薄膜，其中，ZrO2薄膜中掺入重量百分比为3％～5％的Y2O3，薄膜的厚度为1μm～10μm，在真空状态下对镀完薄膜的钨铼热电偶进行老化处理，在500℃下保温1h，自然冷却；(2)将经过老化处理的钨铼热电偶置入绝缘瓷管中，绝缘瓷管为氧化镁双孔瓷管，在瓷管的尾部封装耐高温水泥；(3)将绝缘瓷管按照如下之一的方式置入保护套管中，(a)对于单屏蔽滞止式温度传感器，绝缘瓷管的头部与保护套管的出气孔相切，使绝缘瓷管恰好不堵塞出气孔；(b)对于单屏蔽直吹式温度传感器，钨铼热电偶的热接点中心与保护套管的进气孔中心、出气孔中心在一条直线上；(4)在保护套管的尾部用耐高温水泥封装。